Question

如圖甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)若甲、乙兩燒杯中均盛有NaCl溶液．
①甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為____________________________________________。
②乙中總反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________。
③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色，這是因?yàn)檫^量的Cl₂氧化了生成的I₂.若反應(yīng)中Cl₂和I₂的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________。
(2)若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO₄溶液．
①甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為____________________________________________。
②如果起始時(shí)乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO₄溶液(25℃)，一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?，若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入________(填寫物質(zhì)的化學(xué)式)________ g。

Answer 1

(1)①2H₂O＋O₂＋4e^－===4OH^－
②2Cl^－＋2H₂O  H₂↑＋Cl₂↑＋2OH^－
③5Cl₂＋I(xiàn)₂＋6H₂O === 10HCl＋2HIO₃
(2)①Fe－2e^－ === Fe^2＋
②CuO(或CuCO₃)　0.8(或1.24)

試題分析：(1)若兩燒杯中均盛有NaCl溶液，則：①甲裝置為原電池，石墨棒作正極，O₂放電，電極反應(yīng)為：O₂＋2H₂O＋4e^－ === 4OH^－.②乙裝置為電解池，石墨棒上發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e電極不參與反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)與用惰性電極電解食鹽水相同，離子方程式為：2Cl^－＋2H₂O  Cl₂↑＋H₂↑＋2OH^－.③Cl₂和I₂的物質(zhì)的量之比為5∶1，生成HCl和HIO₃.(2)若兩燒杯中均盛有CuSO₄溶液，則：①甲裝置為原電池，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe－2e^－ === Fe^2＋.②乙裝置為電解池，電解反應(yīng)為：2CuSO₄＋2H₂O  2Cu＋2H₂SO₄＋O₂↑，根據(jù)電解方程式，從電解質(zhì)溶液中析出Cu，放出O₂，因此只需加入CuO(或CuCO₃)即可恢復(fù)到電解前的狀態(tài)．由電解反應(yīng)式可知，2H^＋～CuO～CuCO₃，電解后n(H^＋)＝0.1×0.2＝0.02(mol)，
故m(CuO)＝0.02××80＝0.8(g)，m(CuCO₃)＝0.02××124＝1.24(g)．
點(diǎn)評：本題考查原電池的設(shè)計(jì)及原電池的工作原理，題目難度中，注意從氧化還原反應(yīng)的角度確定原電池的電極材料及電解質(zhì)溶液。